微生物代谢活性的微量热研究

论文摘要

生物热化学是从能量角度对生命现象进行实验研究和理论解释的科学,而微量热是生物热化学研究的重要方法之一。微量热由于其本身特有的高灵敏、自动化等优点,已经在生命科学、环境科学、土壤学等众多领域取得了广泛的应用。本论文通过TAM-2277热活性检测仪,采用停流法研究了AlCl3、CaCl2对大肠杆菌代谢活性的影响以及AlCl3和CaCl2对大肠杆菌的联合作用;安瓿法研究了平凉土壤、青藏高原冻土微生物的代谢活性。论文主要包括以下内容:1.使用停流法分别研究了AlCl3、CaCl2对大肠杆菌生长代谢的影响,以及AlCl3和CaCl2对大肠杆菌的联合作用。研究发现,AlCl3对大肠杆菌生长具有抑制作用,作用机理取决于AlCl3溶液中三价铝的具体存在形态;CaCl2在低浓度时对大肠杆菌生长代谢具有促进作用,而高浓度时具有抑制作用;AlCl3和CaCl2同时作用时,对大肠杆菌生长代谢的影响的机理更为复杂,即存在协同作用,也存在拮抗作用,具体表现主要取决于两者的浓度。微量热法关于这两种化合物对大肠杆菌代谢的影响的研究尚未见文献报道。2.使用安瓿法研究了不同保存温度对平凉土壤微生物活性的影响。实验结果表明,保存温度在-20℃～25℃范围内,土壤微生物产热速率及对数期生长速率等与保存温度呈正相关;但是在4℃产热最高,说明该温度保存的土壤微生物具有最高活性。微量热法研究保存温度对土壤微生物活性的影响尚未见文献报道。3.使用安瓿法研究了青藏高原不同植被覆盖及不同退化程度冻土土样微生物活性的差异。实验研究表明,相同植被覆盖下的冻土微生物的热谱图形状相似,说明其微生物结构相似;冻土中的微生物代谢活性相比较于普通土壤要小的多。微生物数量与总热呈正相关,植被退化越严重,冻土中微生物数量越少,产热也越低。用微量热法对青藏高原冻土微生物活性及微生物活性与植被关系的研究尚未见报道。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 第一节 引言
• 第二节 微量热概述
• 1.2.1 等温微量热法
• 1.2.2 测量原理及仪器介绍
• 1.2.3 量热法特点及优点
• 1.2.4 微量热法在生命科学中的应用
• 1.2.5 量热技术在生命科学研究中的展望
• 第三节 选题目的和意义
• 参考文献
• 第二章 微量热法研究铝钙对大肠杆菌生长代谢的作用
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 材料和仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 大肠杆菌的生长热功率输出曲线及相关热力学参数
• 3对大肠杆菌生长代谢的影响'>2.3 AlCl₃对大肠杆菌生长代谢的影响
• 3浓度对P-t曲线的影响'>2.3.1 AlCl₃浓度对P-t曲线的影响
• 3浓度对生长速率常数k的影响'>2.3.2 AlCl₃浓度对生长速率常数k的影响
• 3浓度对抑制率I和传代时间t_G的影响'>2.3.3 AlCl₃浓度对抑制率I和传代时间t_G的影响
• 2.3.4 pH对大肠杆菌生长代谢的影响
• 2对大肠杆菌生长代谢的影响'>2.4 CaCl₂对大肠杆菌生长代谢的影响
• 2浓度对大肠杆菌P-t曲线的影响'>2.4.1 CaCl₂浓度对大肠杆菌P-t曲线的影响
• 2浓度对生长速率常数k的影响'>2.4.2 CaCl₂浓度对生长速率常数k的影响
• 3和CaCl₂同时存在时对大肠杆菌生长代谢速率常数k的影响'>2.5 AlCl₃和CaCl₂同时存在时对大肠杆菌生长代谢速率常数k的影响
• 2.6 本章小结
• 参考文献
• 第三章 微量热法研究不同保存温度对土壤微生物活性的影响
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 土壤样品的采集及处理
• 3.1.2 微生物计数
• 3.1.3 统计学分析
• 3.1.4 实验仪器和方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 热功率输出曲线
• 3.2.2 微量热特征
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 微量热法研究青藏高原冻土微生物的活性
• 4.1 实验及方法
• 4.1.1 土样
• 4.1.2 冻土土样理化性质的测量
• 4.1.3 微生物计数
• 4.1.4 统计学分析
• 4.1.5 实验仪器及方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 冻土样品主要的理化性质
• 4.2.2 冻土样品的微生物数量
• 4.2.3 微量热特征分析
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 致谢